CN203279250U - 一种大功率调光控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大功率调光控制器，它包括电源转换模块、微处理器控制模块、调光输出驱动模块及总线通讯控制模块，所述调光输出驱动模块输入端与微处理器控制模块产生的ＰＷＭ信号输出端连接，所述总线通讯控制模块接收远程控制信号，传输给微处理器控制模块，微处理器控制模块解码后输出控制信号给调光输出驱动模块，电源转换模块为上述模块提供工作电压。本实用新型大功率调光控制器具有电路合理、成本低、调光精度大、调光效果好、发热量少、可远程控制、实现点控、群控、时间控制、场景控制、感应器自动控制及计算机集中控制等优点。

Description

一种大功率调光控制器

技术领域

本实用新型涉及灯光控制器件，具体涉及一种大功率调光控制器。 

背景技术

随着科学的不断发展，照明不再仅仅满足人们视觉上的明暗要求，还应具备各种照明控制方式，使得建筑物、景观照明效果更加生动，给人丰富的视觉冲击和美感享受等，众所周知，照明在建筑能耗中所占的比例较大，往往仅次于空调，照明节能在节约能源中有是重要的地位和举足轻重的作用，通过合理的控制方式与采用有效的调光措施，能获取有效的节能效果。 

而目前市面上一些调光方案是通过分压改变灯具两端的电压达到调光目的，也就是模拟调光，但从节能方向分析，灯具两端的电压分配在其它功率元件上，不能实现节能的效果，而仅仅能实现一般的调光，这明显是与我国所提倡的节能减排主题不吻合。而另一些方案也是采用可控硅调光方式，但由于结构及电路不合理，造成调光精度欠佳，发热量较大，而且单回路的功率多在600W以内，不能满足一些如五星级酒店大堂、宴会厅、体育场馆等较大场馆的使用。 

实用新型内容

本实用新型需解决的问题是提供一种电路合理、成本低、调光精度大、调光效果好、发热量少、可远程控制、实现点控、群控、时间控制、场景控制、感应器自动控制及计算机集中控制等的数字式大功率调光控制器。 

为了实现上述目的，本实用新型设计出一种大功率调光控制器，它包括电源转换模块、微处理器控制模块、调光输出驱动模块及总线通讯控制模块，所述调光输出驱动模块输入端与微处理器控制模块产生的ＰＷＭ信号输出端连接，所述总线通讯控制模块接收远程控制信号，传输给微处理器控制模块，微处理器控制模块解码后输出控制信号给调光输出驱动模块，电源转换模块为上述模块提供工作电压。 

所述微处理器控制模块还与温度检测电路连接，温度检测电路与散热风扇连接。 

所述微处理器控制模块包括微处理器，微处理器分别与调光输出驱动模块、电源转换模块、总线通讯控制模块和温度检测电路连接。 

所述调光输出驱动模块包括双向晶闸管触发输出电路、继电器电路、光感应电路和光隔离电路，双向晶闸管触发输出电路分别与继电器电路、光隔离电路连接，继电器电路与光感应电路连接。 

所述双向晶闸管触发输出电路包括双向晶闸管TR1、电阻R43、R45、R46、R47、继电器电路、电容C17、电感L2，双向晶闸管TR1的一主电极与电阻R43、R45、电容C14的一端连接，双向晶闸管TR1的另一主电极与电阻R47、电容C14、电容C17、电感L2的一端连接，电阻R46与电阻R47串联，双向晶闸管TR1的控制极连接在电阻电阻R46和电阻R47之间，电阻R46的另一端与光隔离电路连接，电阻R43的另一端与光感应电路连接，电感L2的另一端为输出端。 

所述继电器电路包括继电器K1、二极管D7，继电器K1的2脚为输入端，继电器K1的1脚与双向晶闸管触发输出电路中的双向晶闸管TR1的主电极、电阻R43、R45连接，继电器K1的3脚与光感应电路连接，二极管并联在继电器K1的3脚和4脚之间。 

所述光隔离电路包括电阻R2、三极管Q3、电阻R38、光藕IC U6，电阻R11的一端与微处理器的SCR0端连接，电阻R38的另一端与三极管Q2的基极连接，三极管Q2的集电极通过电阻R4与光藕 U6的1脚连接，光藕U6的3和4脚分别与双向晶闸管触发输出电路中的电阻R43、R46连接。 

所述总线通讯控制模块包括光耦芯片U8、U9、U10及与各光耦芯片配置的外围电路，所述的光耦芯片U8和光耦芯片U9的型号为6N137、光耦芯片U10的型号为PC817C，光耦芯片U8的3脚与微处理器芯片U4的1脚连接，光耦芯片U9的6脚与微处理器芯片U4的4脚连接，光耦芯片U10的输出端分别与微处理器芯片U4的2、3脚连接。 

所述电源转换模块包括顺序相连接变压器T1、整流桥DB2、稳压电路和开关电源电路，稳压电路包括稳压芯片U2，开关电源电路包括电源芯片U5。 

相对于现有技术，本实用新型大功率调光控制器具有以下有益效果： 

（1）所述调光控制器采用大功率低内阻双向晶闸管，散热器外置于控制器侧面，而且控制器内含散热风扇，主板包含温度检测电路，当控制器内温度超过50度时，散热风扇开启，保持控制内温度在50度以下；　　　　　

（2）采用微控制器输出PWM控制信号实现PWM全数字调光，进而使大功率灯具亮度全范围（0%~100%）调光，调光级数达65535级，调光效果相当舒适柔和，高达16位调光精度；

（3）具有高智能性，可远程控制，兼容RS485接口和DMX-512接口，通过总线控制可灵活实现点控、群控、时间控制、场景控制、感应器自动控制及计算机集中控制；

（4）单路驱动能力强，单回路最大达6600W，相当于市面上10个控制器的容量，避免另布回路线的烦锁及用线量大、污染大的缺点；

（5）采用独到的输出控制电路设计，可以彻底关断可控硅的漏电流，进一步保障了设备和人身的安全；而且消除了行业内控制可控硅调光LED等负载时，关断后会有微弱余亮或闪烁的现象。

附图说明：

图1是本实用新型的大功率调光控制器的原理方框示意图； 

图2是本实用新型大功率调光控制器的电源转换模块电路图；

图3是本实用新型大功率调光控制器的调光输出驱动模块电路图；

图4是本实用新型大功率调光控制器的总线通讯控制模块电路图。

 具体实施方式：

为了便于本领域技术人员的理解，下面将结合具体实施例及附图对本实用新型的结构原理作进一步的详细描述。 

如图1所示，一种大功率调光控制器，它包括电源转换模块、微处理器控制模块、调光输出驱动模块及总线通讯控制模块，所述调光输出驱动模块输入端与微处理器控制模块产生的ＰＷＭ信号输出端连接，所述ＰＷＭ信号采用微处理器产生。所述通讯电路接收远程控制信号，传输给微处理器，由微处理器解码后输出控制信号给调光输出驱动模块，该模块根据微处理器信号控制输出调光控制模块实现65535级高精度调光。电源转换模块为上述模块提供工作电压。所述微处理器控制模块还与温度检测电路连接，温度检测电路与散热风扇连接。所述微处理器控制模块包括微处理器，微处理器分别与调光输出驱动模块、电源转换模块、总线通讯控制模块和温度检测电路连接。 

如图2所示，所述电源转换模块包括顺序相连接变压器T1、整流桥DB2、稳压电路和开关电源电路，稳压电路包括稳压芯片U2，开关电源电路包括电源芯片U5。ＡＣ电源经变压器T1、整流桥DB2及稳压模块U1组成的稳压电路，再经由单片开关电源芯片U5调整电压，向整个控制板提供稳定的工作电压。 

如图3所示，所述调光输出驱动模块包括双向晶闸管触发输出电路、继电器电路、光感应电路和光隔离电路，双向晶闸管触发输出电路分别与继电器电路、光隔离电路连接，继电器电路与光感应电路连接。 

如图3所示，所述双向晶闸管触发输出电路包括双向晶闸管TR1、电阻R43、R45、R46、R47、继电器电路、电容C17、电感L2，双向晶闸管TR1的一主电极与电阻R43、R45、电容C14的一端连接，双向晶闸管TR1的另一主电极与电阻R47、电容C14、电容C17、电感L2的一端连接，电阻R46与电阻R47串联，双向晶闸管TR1的控制极连接在电阻电阻R46和电阻R47之间，电阻R46的另一端与光隔离电路连接，电阻R43的另一端与光感应电路连接，电感L2的另一端为输出端。 

如图3所示，所述继电器电路包括继电器K1、二极管D7，继电器K1的2脚为输入端，继电器K1的1脚与双向晶闸管触发输出电路中的双向晶闸管TR1的主电极、电阻R43、R45连接，继电器K1的3脚与光感应电路连接，二极管并联在继电器K1的3脚和4脚之间。 

如图3所示，所述光电隔离电路包括电阻R12、三极管Q3、电阻R39、光藕U7，电阻R12的一端与微处理器的RELAY端连接，电阻R12的另一端与三极管Q3的基极连接，三极管Q3的集电极通过电阻R39与光藕U7的1脚连接，光感IC U1的4脚与继电器K1的3脚连接。 

如图3所示，所述光隔离电路包括电阻R2、三极管Q3、电阻R38、光藕IC U6，电阻R11的一端与微处理器的SCR0端连接，电阻R38的另一端与三极管Q2的基极连接，三极管Q2的集电极通过电阻R4与光藕 U6的1脚连接，光藕U6的3和4脚分别与双向晶闸管触发输出电路中的电阻R43、R46连接。 

双向晶闸管及相应的外围电路组成输出驱动模块，所述恒输出驱动模块包括一低内阻，大功率的双向晶闸管，所述的双向晶闸保持电流极低，能保证在调光过程中不会突然关断。双向晶闸管关端串联上在功率继电器K1，可以彻底关断可控硅的漏电流，进一步保障了设备和人身的安全；而且消除了行业内控制可控硅调光LED等负载时，关断后会有微弱余亮或闪烁的现象。 

如图4所示，所述总线通讯控制模块包括光耦芯片U8、U9、U10及与各光耦芯片配置的外围电路，所述的光耦芯片U8和光耦芯片U9的型号为6N137、光耦芯片U10的型号为PC817C，光耦芯片U8的3脚与微处理器芯片U4的1脚连接，光耦芯片U9的6脚与微处理器芯片U4的4脚连接，光耦芯片U10的输出端分别与微处理器芯片U4的2、3脚连接，通过光耦芯片U8、U9、U10传输给微处理器芯片U4，由微处理器芯片U4解码后输出控制信号给智能开关控制器，该模块根据微处理器信号控制输出调光控制器实现调光。 

本实用新型工作时，微处理器通过采样来自外部的按键及总线信号，控制晶闸管TR的开关。当晶闸管TR导通时，电流经过晶闸管，再经扼流线圈，流经负载灯具及现调光。U25产生的调光信号由内部逻辑计算器产生，调光精度为65535级。 

上述具体实施方式为本实用新型的优选实施例，并不能以本实用新型进行限定，其他的任何未背离本实用新型的技术方案而所做的改变或其他等效的置换方式，均包含在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (10)

1.一种大功率调光控制器，其特征在于：包括电源转换模块、微处理器控制模块、调光输出驱动模块及总线通讯控制模块，所述调光输出驱动模块输入端与微处理器控制模块产生的ＰＷＭ信号输出端连接，所述总线通讯控制模块接收远程控制信号，传输给微处理器控制模块，微处理器控制模块解码后输出控制信号给调光输出驱动模块，电源转换模块为上述模块提供工作电压。

2.根据权利要求1所述的大功率调光控制器，其特征在于：所述微处理器控制模块还与温度检测电路连接，温度检测电路与散热风扇连接。

3.根据权利要求2所述的大功率调光控制器，其特征在于：所述微处理器控制模块包括微处理器，微处理器分别与调光输出驱动模块、电源转换模块、总线通讯控制模块和温度检测电路连接。

4.根据权利要求3所述的大功率调光控制器，其特征在于：所述调光输出驱动模块包括双向晶闸管触发输出电路、继电器电路、光感应电路和光隔离电路，双向晶闸管触发输出电路分别与继电器电路、光隔离电路连接，继电器电路与光感应电路连接。

5.根据权利要求4所述的大功率调光控制器，其特征在于：所述双向晶闸管触发输出电路包括双向晶闸管TR1、电阻R43、R45、R46、R47、继电器电路、电容C17、电感L2，双向晶闸管TR1的一主电极与电阻R43、R45、电容C14的一端连接，双向晶闸管TR1的另一主电极与电阻R47、电容C14、电容C17、电感L2的一端连接，电阻R46与电阻R47串联，双向晶闸管TR1的控制极连接在电阻R46和电阻R47之间，电阻R46的另一端与光隔离电路连接，电阻R43的另一端与光感应电路连接，电感L2的另一端为输出端。

6.根据权利要求4所述的大功率调光控制器，其特征在于：所述继电器电路包括继电器K1、二极管D7，继电器K1的2脚为输入端，继电器K1的1脚与双向晶闸管触发输出电路中的双向晶闸管TR1的主电极、电阻R43、R45连接，继电器K1的3脚与光感应电路连接，二极管并联在继电器K1的3脚和4脚之间。

7.根据权利要求4所述的大功率调光控制器，其特征在于：所述光电隔离电路包括电阻R12、三极管Q3、电阻R39、光藕U7，电阻R12的一端与微处理器的RELAY端连接，电阻R12的另一端与三极管Q3的基极连接，三极管Q3的集电极通过电阻R39与光藕U7的1脚连接，光感IC U1的4脚与继电器K1的3脚连接。

8.根据权利要求6所述的大功率调光控制器，其特征在于：所述光隔离电路包括电阻R2、三极管Q3、电阻R38、光藕IC U6，电阻R11的一端与微处理器的SCR0端连接，电阻R38的另一端与三极管Q2的基极连接，三极管Q2的集电极通过电阻R4与光藕 U6的1脚连接，光藕U6的3和4脚分别与双向晶闸管触发输出电路中的电阻R43、R46连接。

9.根据权利要求5～8任一项权利要求所述的大功率调光控制器，其特征在于：所述总线通讯控制模块包括光耦芯片U8、U9、U10及与各光耦芯片配置的外围电路，所述的光耦芯片U8和光耦芯片U9的型号为6N137、光耦芯片U10的型号为PC817C，光耦芯片U8的3脚与微处理器芯片U4的1脚连接，光耦芯片U9的6脚与微处理器芯片U4的4脚连接，光耦芯片U10的输出端分别与微处理器芯片U4的2、3脚连接。

10.根据权利要求9所述的大功率调光控制器，其特征在于：所述电源转换模块包括顺序相连接变压器T1、整流桥DB2、稳压电路和开关电源电路，稳压电路包括稳压芯片U2，开关电源电路包括电源芯片U5。

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